通信電源節(jié)能的技術(shù)趨勢
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
當(dāng)前，根據(jù)《通信局(站)電源系統(tǒng)總技術(shù)要求》(YD/T1051-2000)有三種供電系統(tǒng)組成：集中供電方式電源系統(tǒng)組成、分散供電方式電源系統(tǒng)組成、混合供電方式電源系統(tǒng)組成。
這三種供電方式電源系統(tǒng)組成一直長期指導(dǎo)著通信電源的系統(tǒng)建設(shè)，至今仍然發(fā)揮著重要指導(dǎo)作用。
社會在進步，應(yīng)用技術(shù)在發(fā)展，一切都在變。通信電源技術(shù)應(yīng)用不變是相對的，變是絕對的，在中國電信認真按照《通信局(站)電源系統(tǒng)總技術(shù)要求》付諸實施當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)許多需求因素已發(fā)生翻天覆地的變化，應(yīng)該引起對通信電源技術(shù)應(yīng)用的高度重視。
現(xiàn)狀分析
綜合、大型通信機樓供電容量急劇增大，供電系統(tǒng)趨向龐大、復(fù)雜化。
過去，在一個供電系統(tǒng)中，配置2-3臺變壓器，已算大系統(tǒng)了，而今，一個機房、一種業(yè)務(wù)其用電量獨占一臺變壓器、獨配一套發(fā)電機組，已屢見不鮮，已有配置12臺變壓器，配置6臺發(fā)電機組的供電系統(tǒng)。而今，一個通信機樓用電已達16000KVA，已有兩個高壓供電系統(tǒng)單獨供電，大有突破之勢。負荷需求急劇增加，勢必對原供電系統(tǒng)造成安全威脅，擴容方案如何制定、如何實施？自備電源承載能力如何配置？如何確保龐大供電系統(tǒng)安全操作、運行，都是發(fā)展中的變化因素。
單一直流供電模式向直流、交流(UPS)兩種供電模式發(fā)展。
在1990年前，通信設(shè)備以使用直流電源為主，很少使用交流。2000年以后，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展迅猛，IDC業(yè)務(wù)的發(fā)展，大容量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)似雨后春筍般出現(xiàn)，使用交流電源的服務(wù)器、路由器大量增加，造成交流供電(UPS)迅猛發(fā)展，交流(UPS)供電模式已由過去的弱勢轉(zhuǎn)變?yōu)閺妱?。一個非通信供電模式，在突變的形勢下，堂而皇之地進入通信專用供電行列，勢不可擋，大有激增之勢。盡管如此，在通信行業(yè)中仍是使用直流電源為主，約占97%，交流(UPS)供電系統(tǒng)只占3%，但是交流(UPS)供電系統(tǒng)的安全性，令人十分擔(dān)憂。
交流(UPS)供電單系統(tǒng)容量遠大于直流系統(tǒng)。
UPS大系統(tǒng)容量已有超過1200KVA，(3+1)供電系統(tǒng)其單機容量達400KVA，在非通信環(huán)境應(yīng)用中，(1+1)供電系統(tǒng)其單機容量有大于600KVA的。UPS系統(tǒng)容量過大，承擔(dān)的供電安全責(zé)任也大，一旦出現(xiàn)系統(tǒng)供電故障，其影響面是非常大的，甚至比市電大面積停電的影響還大。這也與我們過去所倡導(dǎo)的直流系統(tǒng)、分散供電方式是相悖的，俗語道：雞蛋不要放置在一個籃子里。如果UPS系統(tǒng)容量設(shè)置合理，器件、線材選擇難度小，施工難度小，其應(yīng)急預(yù)案好制定及可實施性強，相關(guān)資源也將會得到很好的利用。UPS系統(tǒng)容量設(shè)置多大為宜，值得深入研究和探討。
在重要、局部環(huán)境中，空調(diào)用電已占50%-60%，專用空調(diào)用電等級由B類向A類逼近。
由于大型IDC機房的耗電劇增，迫使機房溫度保障要求趨嚴，專用服務(wù)器、路由器耐溫特性差，大于30分鐘的專用空調(diào)系統(tǒng)關(guān)停，將會使機房溫度急劇上升，會造成通信設(shè)備損毀、通信系統(tǒng)癱瘓，嚴格的溫控需求將不準許專用空調(diào)用電有較長時間中斷，迫使自備電源的響應(yīng)時間、承載能力全面提升。現(xiàn)實的通信樞紐樓、重要的通信局點其自備發(fā)電機組的發(fā)電響應(yīng)時間在5-10分鐘內(nèi)為好，而且要能承載通信設(shè)備和空調(diào)設(shè)備用電。停電后自發(fā)電的切換操作將是一件極不簡單的事情，容不得絲毫差錯。
以上變化要充分認識、了解，并做好相應(yīng)對策。
技術(shù)應(yīng)對策略
設(shè)計思路要順應(yīng)形勢發(fā)展而產(chǎn)生飛躍。
通信樞紐、大型IDC機樓、重要的災(zāi)備中心其用電量急劇猛增，對設(shè)計提出了更高的要求：超大容量的高壓、低壓配電系統(tǒng)如何設(shè)計？集中式還是分散式？安全保護和靈活調(diào)度怎樣實現(xiàn)？自備發(fā)電設(shè)施是采用燃氣能發(fā)電機組，還是采用柴油發(fā)電機組？自備發(fā)電設(shè)施如何在新的配電系統(tǒng)中應(yīng)用？大容量的交流(UPS)系統(tǒng)對原設(shè)計規(guī)范中的電源機房的負荷承載指標會產(chǎn)生什么樣的影響？……，需要設(shè)計部門提出創(chuàng)新的設(shè)計理論，需要通過實踐檢驗而推廣應(yīng)用。同時要注意以下幾個演變因素；
分散供電將成為供電體系的主導(dǎo)模式。
分散供電在傳統(tǒng)的通信企業(yè)應(yīng)用中已成為一種普遍遵循的標準，在交流(UPS)大量使用的當(dāng)今，中國電信已對此提出要求：UPS單機額定容量應(yīng)不超過400kVA；由多臺UPS單機組成的UPS系統(tǒng)額定容量不宜超過800kVA。提倡采用幾個中等容量UPS系統(tǒng)分散供電，避免大容量UPS系統(tǒng)集中供電。
安全、科學(xué)的變、配電技術(shù)將得到有效應(yīng)用與廣泛創(chuàng)新。
A)配電將發(fā)生演變，高阻配電將逐步消失，二次配電將成為普遍配電格局；
B)交、直流AB雙路配電；
C)直流系統(tǒng)的頭、尾柜AB雙路配電；D)UPS雙系統(tǒng)、AB雙路供電。
模塊化交流(UPS)供電系統(tǒng)將逐步取代臃腫龐大的(N+1)交流(UPS)供電系統(tǒng)。
目前，模塊化交流(UPS)供電技術(shù)受到關(guān)注，不少廠家正抓緊對相關(guān)技術(shù)的研究。UPS交流系統(tǒng)正處在發(fā)展應(yīng)用時期，使用量急劇增加，僅中國電信2006年UPS系統(tǒng)數(shù)就比2005年增加了79%，全網(wǎng)已有近3000套設(shè)備在使用。在實際應(yīng)用中，有很多設(shè)備工作在1+0狀態(tài)，此時，模塊化交流(UPS)供電將發(fā)揮很好優(yōu)勢(模塊數(shù)不大于6個較適合)。中國電信已對其使用技術(shù)進行了較深入地研究，技術(shù)支撐部門已作了部分產(chǎn)品的電器性能測試，也在部分地點進行實用檢驗。一旦模塊化交流(UPS)供電技術(shù)趨近于高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)，將會大量使用，分散供電方式、模塊化交流(UPS)供電系統(tǒng)將會逐步取代臃腫龐大的(N+1)交流(UPS)供電系統(tǒng)。
在通信領(lǐng)域中使用高壓直流供電技術(shù)的研究正在興起。
能否讓專用IT設(shè)備直接使用高壓直流供電技術(shù)，很多專家在關(guān)注，相關(guān)的研究已經(jīng)展開，預(yù)期會有可喜的進步。一旦專用IT設(shè)備可以直接使用高壓直流供電技術(shù)，供電系統(tǒng)的運行安全性和維護安全將大大提高，應(yīng)用的靈活性也將很好展現(xiàn)。
在實際應(yīng)用中，我們注重對通信電源系統(tǒng)某一部分、單個子系統(tǒng)的應(yīng)用研究，已經(jīng)達到了相當(dāng)高的水平，但對整個綜合類、大型的供電系統(tǒng)的應(yīng)用研究，顯然不足，眾多系統(tǒng)的電池后備時間配置為多少既安全又不浪費？后備發(fā)電設(shè)施配置多少，在何狀態(tài)下工作為最佳？用什么技術(shù)作為自發(fā)電保障為最科學(xué)、最安全、最經(jīng)濟？諸如此類問題，缺少深入、細致的研究，值得相關(guān)方面高度重視，期待著專家們的研究
評論